一般来说,一种药材往往含有多种生物碱,提取得到的多是各生物碱的混合物,需要将其进一步分离成所需的单体生物碱。通常先用溶剂法初步分离,将性质相近的生物碱分成几个类别或部位,再按各
成分的碱度、极性或官能团的差异分离单体生物碱。
(一)生物碱的初步分离利用碱性不同及特殊功能基分成五个部位。
(二)生物碱单体的分离
1.利用生物碱的碱性差异进行分离
(1)利用各生物碱在不同pH 条件下所处的状态不同,其溶解性有显著差异,采用pH 梯度萃取法。
(2)强碱在弱酸性条件下能形成生物碱盐,易溶于水;弱碱则需在较强酸性条件下形成生物碱盐而溶于水。而生物碱盐的水溶液在碱化时,弱碱盐在弱碱条件下即可转变成游离生物碱,易溶于亲脂性有机溶剂;强碱盐则需在较强碱性条件下转变成游离生物碱,溶于亲脂性有机溶剂。
(3)操作:
①将总生物碱溶于酸水,逐步加碱使pH 值由低至高,每调节一次pH 值,即用氯仿等有机溶剂萃取数次,则各单体生物碱依碱性由弱至强先后成盐依次被萃取出而分离。
②将总生物碱溶于氯仿等亲脂性有机溶剂,以不同酸性缓冲液依pH 值由高至低依次萃取,生物碱可按碱性由强至弱先后成盐依次被萃取出而分离,分别碱化后以有机溶剂萃取即可。
2.利用生物碱或生物碱盐溶解度的差异进行分离利用总生物碱中各单体的极性不同,或一些生物碱盐具有某些特殊溶解性能,对有机溶剂的溶解度不同,采用两相溶剂萃取法、沉淀法等进行分离。
①苦参碱和氧化苦参碱:可利用苦参总碱中氧化苦参碱极性稍大,难溶于乙醚而苦参碱可溶于乙醚的性质,将苦参总碱溶于氯仿,再加入10 倍量以上的乙醚,氧化苦参碱即可析出沉淀。
②汉防已中汉防己甲素和汉防己乙素的分离:由于两者分子结构中7 位取代基的差异,前者为甲氧基,极性小;后者为酚羟基,极性大。汉防已甲素可溶于冷苯,而汉防己乙素难溶于冷苯。将两者混合物溶于适量稀酸水中,碱化后用苯萃取出汉防已甲素,再用氯仿萃取汉防己乙素。
③麻黄碱和伪麻黄碱的分离:二者的草酸盐在水中溶解度不同,前者较后者的溶解度小。
3.利用生物碱特殊官能团进行分离
(1)含羧基的生物碱能与碳酸氢钠生成羧酸盐而溶于水,可与其他碱分离;酚性生物碱的酚羟基具有弱酸性,可与氢氧化钠溶液生成盐溶于水,而与其他非酚性生物碱分离。
如在阿片生物碱中,吗啡具酚羟基而可待因无酚羟基,将二者的氯仿提取液用5%氢氧化钠溶液萃取,吗啡成盐溶解而可待因沉淀,可将二者分离。
(2)具内酯或内酰胺结构的生物碱可在碱性水溶液中加热皂化开环,生成溶于水的羧酸盐而与其他生物碱分离,在酸性下又环合成原生物碱而沉淀。
如喜树中喜树碱的分离,由于喜树碱具内酯环,将总碱加10%氢氧化钠溶液,加热,喜树碱溶解,滤过,滤液酸化即析出沉淀,经重结晶处理即可得到喜树碱。
4.利用色谱法分离
(1)吸附柱色谱:应用范围最广,分离效果好。
利用总生物碱中各组分极性存在差异,被吸附剂吸附的强弱不同达到分离。
常用氧化铝或硅胶作为吸附剂,有时也用纤维素、聚酰胺等。以苯、氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂或以其为主的混合溶剂系统作洗脱剂。
(2)分配柱色谱:
利用各生物碱在两相(固定相和流动相)中的分配系数不同而达到分离。
三尖杉中的抗癌生物碱三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱的分离,两者结构仅差一个亚甲基,吸附色谱分离效果不佳,而分配色谱能将其分离。
5.高效液相色谱法(HPLC)
此外,制备性薄层色谱、干柱色谱、中压或低压柱色谱。